(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを用いて無線通信を行う無線端末において、
送信装置から当該無線端末宛ての信号に適用されている変調方式の情報を受信する受信部と、
前記受信部の受信した情報に基づく変調方式と、他無線端末宛ての信号に適用され得る複数の変調方式とによって、受信信号の最尤検出を行う最尤検出部と、
前記最尤検出部の前記複数の変調方式のそれぞれにおける最尤検出過程で得られる所定の情報に基づいて、前記他無線端末宛ての信号に適用されている変調方式を推定する推定部と、
前記推定部の推定した変調方式と、前記受信部の受信した変調方式とによって、最尤検出を行うように前記最尤検出部を制御する制御部と、
を有することを特徴とする無線端末。
【請求項２】
前記推定部は、前記所定の情報に重み付けを付加したメトリックを算出し、前記メトリックに基づいて前記他無線端末宛ての信号に適用されている変調方式を推定することを特徴とする請求項１記載の無線端末。
【請求項３】
前記所定の情報は、前記最尤検出部の最尤検出過程で得られる受信シンボルとレプリカとの最小距離または最小累積距離であることを特徴とする請求項１または２に記載の無線端末。
【請求項４】
前記推定部は、無線リソースのデータ領域の先頭から所定領域における最尤検出過程で得られる所定の情報に基づいて、前記他無線端末宛ての信号に適用されている変調方式を推定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の無線端末。
【請求項５】
前記他無線端末宛ての信号に適用されている変調方式を知らなくても復調できる復調部と、
チャネル品質に基づいて、前記最尤検出部および前記復調部の一方をアクティブにする切替え部と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の無線端末。
【請求項６】
複数のアンテナを用いて無線通信を行う無線端末の復調方法において、
送信装置から前記無線端末宛ての信号に適用されている変調方式の情報を受信し、
受信した情報に基づく変調方式と、他無線端末宛ての信号に適用され得る複数の変調方式とによって、受信信号の最尤検出を行い、
前記複数の変調方式のそれぞれにおける最尤検出過程で得られる所定の情報に基づいて、前記他無線端末宛ての信号に適用されている変調方式を推定し、
推定した変調方式と、受信した変調方式とによって、最尤検出を行うようにする、
ことを特徴とする復調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、複数のアンテナを用いて無線通信を行う無線端末およびその復調方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、増加する無線通信のデータ量に対応するため、高い周波数利用効率を実現できるＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）を用いた移動通信システムが実用化されている。その中でも携帯電話システムでは、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の標準規格が策定されている。また、ＬＴＥをさらに発展させたＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）の標準化も進められている。
【０００３】
ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａでは、さらに周波数利用効率を向上するために、ＯＦＤＭＡに加えて、複数の送受信アンテナで無線通信を行うＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）技術が用いられる。
【０００４】
ＭＩＭＯを用いた無線通信では、送信側で異なる信号を複数のアンテナから同時に送信し、受信側では、それらの信号を複数のアンテナによって受信する。このようにして受信された信号には、複数のアンテナから送信された信号が混ざっており、受信側は、受信信号から送信アンテナごとの信号を分離するための復調処理を行う。
【０００５】
ＭＩＭＯの復調技術に関しては、様々な技術があるが、代表的なものとして、例えば、ＭＬＤ（Maximum Likelihood Detection）、ＭＭＳＥ（Minimum Means Square Error）、およびＺＦ（Zero Forcing）などが挙げられる。ＭＬＤは、誤り率を最小にすることができるが計算量が多い。一方、ＭＭＳＥやＺＦは、誤り率ではＭＬＤに劣るが、線形処理で計算量が少ない。
【０００６】
ＭＩＭＯでは、受信側の無線端末（ユーザ）数という観点から、ＳＵ−ＭＩＭＯ（Single User-MIMO）とＭＵ−ＭＩＭＯ（Multi User-MIMO）との２つに分類することができる。ＳＵ−ＭＩＭＯでは、送信側は、１つの無線端末に対する信号を複数のアンテナから送信する。一方、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、送信側は、複数の無線端末に対する信号を別のアンテナから同時に送信する。なお、ＬＴＥのＤＬ（Down Link）通信では、Transmission Mode 8として、UE-Specific RSを用いた２×２のＭＵ−ＭＩＭＯが規定されている。また、ＬＴＥ−Ａでは、Transmission Mode 9として、最大８×８のＭＩＭＯが規定されており、この中でＭＵ−ＭＩＭＯが適用される可能性も残されているため、ＭＵ−ＭＩＭＯの重要性は今後さらに増していくと考えられる。
【０００７】
ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて、ＭＭＳＥやＺＦでは、無線端末は、多重されている他ユーザの変調方式が何であるか知らなくても受信信号を復調することができる。一方、ＭＬＤでは、無線端末は、受信信号を復調するのに、自分に適用されている変調方式と、多重されている他ユーザの変調方式とを知ることを要する。ＭＬＤでは、受信信号のレプリカを生成するために、自分に適用されている変調方式と、多重されている他ユーザの変調方式とを要するからである。
【０００８】
例えば、自分の受信信号に適用されている変調方式をＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）とする。また、多重されている他ユーザの受信信号に適用されている変調方式を１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）とする。無線端末は、ＱＰＳＫと１６ＱＡＭの変調方式を知ることにより、４×１６個のレプリカを生成することができ、ＭＬＤを行うことができる。
【０００９】
なお、従来、信号分離するＱＲＭ−ＭＬＤ法に基づく計算量を削減することができる、ＭＵ−ＭＩＭＯシステムにおける受信機、制御プログラム、および受信制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、ＭＵ−ＭＩＭＯシステムにおいて、受信側の信号検出アルゴリズムに最尤検出を用いることが可能な通信装置および通信方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−２２８１４５号公報
【特許文献２】特開２００８−１１８３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
移動通信システムには、送信側から自分の受信信号に適用されている変調方式は通知されるが、多重されている他の無線端末の受信信号に適用されている変調方式は通知されないシステムがある。この場合、ＭＬＤでは、無線端末は、受信信号を復調することができないという問題点があった。
【００１３】
本件はこのような点に鑑みてなされたものであり、他の無線端末の変調方式が通知されなくても受信信号を復調することができる無線端末および復調方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、複数のアンテナを用いて無線通信を行う無線端末が提供される。この無線端末は、送信装置から当該無線端末宛ての信号に適用されている変調方式の情報を受信する受信部と、前記受信部の受信した情報に基づく変調方式と、他無線端末宛ての信号に適用され得る複数の変調方式とによって、受信信号の最尤検出を行う最尤検出部と、前記最尤検出部の前記複数の変調方式のそれぞれにおける最尤検出過程で得られる所定の情報に基づいて、前記他無線端末宛ての信号に適用されている変調方式を推定する推定部と、前記推定部の推定した変調方式と、前記受信部の受信した変調方式とによって、最尤検出を行うように前記最尤検出部を制御する制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１５】
開示の装置および方法によれば、他の無線端末の変調方式が通知されなくても受信信号を復調することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係る移動通信システムを示した図である。
【図２】無線端末の動作を示したフローチャートである。
【図３】第２の実施の形態に係る移動通信システムを示した図である。
【図４】ＳＵ−ＭＩＭＯを説明する図である。
【図５】ＭＵ−ＭＩＭＯを説明する図である。
【図６】復調方式とＢＥＲとの関係を示した図である。
【図７】ＤＬにおける無線リソースを示した図である。
【図８】無線端末のブロック図である。
【図９】ＭＬＤ部のブロック図である。
【図１０】変調方式推定部のブロック図である。
【図１１】無線端末のＢＥＲを説明する図である。
【図１２】無線リソースの割り当てを説明する図である。
【図１３】第３の実施の形態に係る変調方式の推定および復調を説明する図である。
【図１４】変調方式の推定および復調をＲＢＧ単位で行う場合を説明する図である。
【図１５】第４の実施の形態に係る無線端末のブロックを示した図である。
【図１６】無線端末のハードウェア構成例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る移動通信システムを示した図である。図１に示すように、移動通信システムは、無線端末１，２および送信装置３を有している。無線端末１，２は、例えば、携帯電話機であり、送信装置３は、例えば、基地局である。無線端末１，２および送信装置３は、複数のアンテナを有し、ＭＩＭＯにより無線通信を行う。
【００１８】
図１に示す移動通信システムでは、自分宛ての受信信号に適用されている変調方式の情報は、制御情報により送信装置３から通知される。しかし、多重されている他ユーザの変調方式の情報は、通知されない。
【００１９】
例えば、送信装置３から無線端末１宛ての信号（ＤＬ信号）には、ＱＰＳＫが適用されているとする。送信装置３から無線端末２宛ての信号には、１６ＱＡＭが適用されているとする。この場合、無線端末１は、送信装置３からの制御情報により、自分（無線端末１）宛ての信号にはＱＰＳＫが適用されている旨の情報が通知される。しかし、無線端末１は、他の無線端末２の変調方式１６ＱＡＭの情報は通知されない。また、無線端末２は、送信装置３からの制御情報により、自分（無線端末２）宛ての信号には１６ＱＡＭが適用されている旨の情報が通知される。しかし、無線端末２は、他の無線端末１の変調方式ＱＰＳＫの情報は通知されない。
【００２０】
図１に示すように、無線端末１は、受信部１ａ、最尤検出部（以下、ＭＬＤ部）１ｂ、推定部１ｃ、および制御部１ｄを有している。無線端末２も無線端末１と同様の部位を有している。
【００２１】
受信部１ａは、送信装置３から無線端末１宛ての信号に適用されている変調方式の情報を受信する。
例えば、上記例のように、無線端末１宛ての信号には、ＱＰＳＫの変調方式が適用されているとする。この場合、受信部１ａは、送信装置３から送信される制御情報により、ＱＰＳＫの情報を受信する。
【００２２】
ＭＬＤ部１ｂは、受信部１ａの受信した情報に基づく変調方式と、他の無線端末２宛ての信号に適用され得る複数の変調方式とによって、受信信号のＭＬＤを行う。
例えば、図１の移動通信システムにおいて、無線端末１，２に適用される変調方式は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭのいずれかとする。無線端末１宛ての信号には、ＱＰＳＫが適用されているとする。
【００２３】
この場合、受信部１ａは、ＱＰＳＫの情報を受信し、ＭＬＤ部１ｂは、受信部１ａの受信したＱＰＳＫと、他の無線端末２宛ての信号に適用され得る変調方式ＱＰＳＫとによって、受信信号のＭＬＤを行う。また、ＭＬＤ部１ｂは、受信部１ａの受信したＱＰＳＫと、他の無線端末２宛ての信号に適用され得る変調方式１６ＱＡＭとによって、受信信号のＭＬＤを行う。さらに、ＭＬＤ部１ｂは、受信部１ａの受信したＱＰＳＫと、他の無線端末２宛ての信号に適用され得る６４ＱＡＭとによって、受信信号のＭＬＤを行う。なお、ＭＬＤは、一般に知られている方法で行われ、その処理過程では、受信シンボルとレプリカとの距離、最小距離、および最小累積距離などが得られる。
【００２４】
推定部１ｃは、ＭＬＤ部１ｂの複数の変調方式のそれぞれにおけるＭＬＤ過程で得られる所定の情報に基づいて、他の無線端末２宛ての信号に適用されている変調方式を推定する。ＭＬＤ過程で得られる所定の情報は、例えば、受信シンボルとレプリカとの最小距離または最小累積距離である。
【００２５】
例えば、上記例と同様に、受信部１ａは、送信装置３からＱＰＳＫの情報を受信したとする。この場合、推定部１ｃは、例えば、ＭＬＤ部１ｂのＱＰＳＫとＱＰＳＫとによるＭＬＤ過程で得られる最小累積距離と、ＭＬＤ部１ｂのＱＰＳＫと１６ＱＡＭとによるＭＬＤ過程で得られる最小累積距離と、ＭＬＤ部１ｂのＱＰＳＫと６４ＱＡＭとによるＭＬＤ過程で得られる最小累積距離とに基づいて、他の無線端末２宛ての信号に適用されている変調方式と推定する。
【００２６】
推定部１ｃは、例えば、最小累積距離の最も小さかった変調方式を、他の無線端末２宛ての信号に適用されている変調方式と推定する。例えば、ＭＬＤ部１ｂのＱＰＳＫと１６ＱＡＭとによるＭＬＤ過程で得られる最小累積距離が、他の変調方式の最小累積距離より小さかったとする。この場合、推定部１ｃは、他の無線端末２宛ての信号には、１６ＱＡＭの変調方式が適用されていると推定する。
【００２７】
制御部１ｄは、推定部１ｃの推定した変調方式と、受信部１ａの受信した変調方式とによって、ＭＬＤを行うようにＭＬＤ部１ｂを制御する。
例えば、推定部１ｃは、他の無線端末２宛ての信号には、１６ＱＡＭの変調方式が適用されていると推定したとする。この場合、制御部１ｄは、受信部１ａの受信した変調方式ＱＰＳＫと、推定部１ｃの推定した変調方式１６ＱＡＭとで、ＭＬＤを行うように、ＭＬＤ部１ｂを制御する。
【００２８】
図２は、無線端末の動作を示したフローチャートである。フローチャートに示される動作は、例えば、後述の信号処理用ＨＷ（HardWare）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などにより実行可能である。
【００２９】
［ステップＳ１］無線端末１の受信部１ａは、送信装置３から無線端末１宛ての信号に適用されている変調方式の情報を受信する。
［ステップＳ２］ＭＬＤ部１ｂは、受信部１ａの受信した情報に基づく変調方式と、他の無線端末２宛ての信号に適用され得る複数の変調方式とによって、受信信号のＭＬＤを行う。
【００３０】
［ステップＳ３］推定部１ｃは、ＭＬＤ部１ｂの複数の変調方式のそれぞれにおけるＭＬＤ過程で得られる所定の情報に基づいて、他の無線端末２宛ての信号に適用されている変調方式を推定する。
【００３１】
［ステップＳ４］制御部１ｄは、推定部１ｃの推定した変調方式と、受信部１ａの受信した変調方式とによって、ＭＬＤを行うようにＭＬＤ部１ｂを制御する。
このように、無線端末１は、自分宛ての信号に適用される変調方式を受信し、受信した変調方式と、他の無線端末２宛てに適用され得る複数の変調方式とによって、ＭＬＤを行う。そして、無線端末１は、ＭＬＤ部１ｂの複数の変調方式のそれぞれにおけるＭＬＤ過程で得られる所定の情報に基づいて、他の無線端末２宛ての信号に適用されている変調方式を推定するようにした。これにより、無線端末１は、多重されている他の無線端末２の変調方式が通知されなくても受信信号を復調することができる。
【００３２】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図３は、第２の実施の形態に係る移動通信システムを示した図である。図３に示すように、移動通信システムは、無線端末１１，１２および基地局１３を有している。無線端末１１，１２は、例えば、携帯電話機である。無線端末１１，１２および基地局１３は、例えば、ＬＴＥまたはＬＴＥ−Ａ方式に基づいて無線通信を行う。また、無線端末１１，１２および基地局１３は、複数のアンテナを備え、ＭＩＭＯにより無線通信を行う。
【００３３】
基地局１３は、ＯＦＤＭのシンボル上に、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、または６４ＱＡＭなどで変調された信号を配置し、無線端末１１，１２に信号を送信する。無線端末１１，１２は、ＭＬＤにより、基地局１３から送信された信号を復調する。
【００３４】
例えば、基地局１３は、無線端末１１には、変調方式６４ＱＡＭを適用して信号を送信する。また、基地局１３は、無線端末１２には、変調方式１６ＱＡＭを適用して信号を送信する。無線端末１１，１２は、基地局１３から送信される信号をＭＬＤにより復調する。
【００３５】
以下では、基地局１３の送信する信号には、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、または６４ＱＡＭのいずれかの変調方式が適用されるとして説明する。
ＬＴＥおよびＬＴＥ−ＡにおけるＭＵ−ＭＩＭＯでは、無線端末１１，１２の自分宛ての受信信号に適用されている変調方式の情報は、制御情報により基地局１３から通知される。しかし、多重されている他の無線端末の変調方式の情報は、通知されない。例えば、無線端末１１は、自分に適用されている変調方式は、制御情報により基地局１３から通知されるが、他の無線端末１２の変調方式は通知されない。
【００３６】
そこで、無線端末１１は、他の無線端末１２の変調方式を推定し、推定した変調方式と、自分宛ての信号に適用されている変調方式とによって、ＭＬＤを行い、受信信号を復調および復号する。無線端末１１について詳細に説明する前に、ＳＵ−ＭＩＭＯ、ＭＵ−ＭＩＭＯ、復調方式とＢＥＲ（Bit Error Rate）との関係、および無線リソースについて説明する。
【００３７】
まず、ＳＵ−ＭＩＭＯおよびＭＵ−ＭＩＭＯについて説明する。
図４は、ＳＵ−ＭＩＭＯを説明する図である。図４に示すように、基地局２１ａは、ユーザＵＥ１宛て（無線端末２２ａ宛て）のデータを、データ系列Ｄ１とデータ系列Ｄ２とに分離する。データ系列Ｄ１は、アンテナ２１ｂａによって、無線端末２２ａに無線送信され、データ系列Ｄ２は、アンテナ２１ｂｂによって、無線端末２２ａに無線送信される。
【００３８】
無線端末２２ａは、基地局２１ａのアンテナ２１ｂａ，２１ｂｂから無線送信される信号を、アンテナ２２ｂａ，２２ｂｂによって受信する。受信される信号は、データ系列Ｄ１とデータ系列Ｄ２とに復調され、ユーザＵＥ１（無線端末２２ａ）宛てのデータとして受信される。
【００３９】
図５は、ＭＵ−ＭＩＭＯを説明する図である。図５に示すように、基地局２６ａは、ユーザＵＥ１宛て（無線端末２７ａ）のデータを、アンテナ２６ｂａから無線送信する。また、基地局２６ａは、ユーザＵＥ２宛て（無線端末２８ａ）のデータを、アンテナ２６ｂｂから無線送信する。
【００４０】
無線端末２７ａは、基地局２６ａのアンテナ２６ｂａ，２６ｂｂから無線送信される信号を、アンテナ２７ｂａ，２７ｂｂによって受信する。基地局２６ａから無線送信される信号は、多重されており、無線端末２７ａは、受信した信号から自分宛て（ユーザＵＥ１宛て）の信号を復調する。
【００４１】
無線端末２８ａは、基地局２６ａのアンテナ２６ｂａ，２６ｂｂから無線送信される信号を、アンテナ２８ｂａ，２８ｂｂによって受信する。基地局２６ａから無線送信される信号は、多重されており、無線端末２８ａは、受信した信号から自分宛て（ユーザＵＥ２宛て）の信号を復調する。
【００４２】
すなわち、ＳＵ−ＭＩＭＯでは、図４に示すように、送信側の基地局２１ａは、１つのユーザＵＥ１（無線端末２２ａ）に対する信号を、複数のアンテナ２１ｂａ，２１ｂｂから送信する。これに対し、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、図５に示すように、送信側の基地局２６ａは、複数のユーザＵＥ１，ＵＥ２（無線端末２７ａ，２８ａ）に対する信号を、別々のアンテナ２６ｂａ，２６ｂｂから同時に送信する。
【００４３】
復調方式とＢＥＲ（Bit Error Rate）との関係について説明する。
図６は、復調方式とＢＥＲとの関係を示した図である。図６の横軸はＳＮＲ［ｄＢ］を示し、縦軸は誤り率を示している。
【００４４】
図６に示す波形Ｗ１１は、ＭＵ−ＭＩＭＯの無線端末において、ＭＭＳＥで受信信号を復調した場合の誤り率を示している。
波形Ｗ１２〜１４は、ＭＵ−ＭＩＭＯの無線端末において、ＭＬＤで受信信号を復調した場合の誤り率を示している。ただし、波形Ｗ１２は、多重されている他の無線端末の変調方式が１６ＱＡＭにも関わらず、他の無線端末の変調方式をＱＰＳＫとしてＭＬＤを行った場合の誤り率を示している。波形Ｗ１３は、多重されている他の無線端末の変調方式が１６ＱＡＭにも関わらず、他の無線端末の変調方式を６４ＱＡＭとしてＭＬＤを行った場合の誤り率を示している。波形Ｗ１４は、多重されている他の無線端末の変調方式が１６ＱＡＭで、他の無線端末の変調方式を１６ＱＡＭとしてＭＬＤを行った場合の誤り率を示している。なお、自分宛ての信号には、６４ＱＡＭの変調方式が適用されているとする。
【００４５】
波形Ｗ１２，Ｗ１３に示すように、多重されている他の無線端末に適用されている変調方式と異なる変調方式でＭＬＤを行った場合、その受信信号の誤り率は、波形Ｗ１１に示すＭＭＳＥの誤り率より悪くなってしまう。
【００４６】
一方、波形Ｗ１４に示すように、多重されている他の無線端末に適用されている変調方式と同じ変調方式でＭＬＤを行った場合、その受信信号の誤り率は、波形Ｗ１１に示すＭＭＳＥの誤り率より良くなる。
【００４７】
すなわち、多重されている他の無線端末の変調方式を正しく１６ＱＡＭと推定して、ＭＬＤを行った場合には、ＭＭＳＥに比べて良好な誤り率を得られる。一方、他の無線端末の変調方式をＱＰＳＫや６４ＱＡＭと間違って推定した場合には、ＭＭＳＥより誤り率が悪くなる。
【００４８】
無線リソースについて説明する。
図７は、ＤＬにおける無線リソースを示した図である。図７の横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示している。図７に示す枠Ａ１１は、ＳＣ（SubCarrier）の単位を示している。枠Ａ１２は、シンボルの単位を示している。
【００４９】
あるシンボル上の１つのＳＣをＲＥ(Resource Element)と呼ぶ。例えば、枠Ａ１３は、ＲＥを示している。また、Ｎsym個のシンボルをまとめてサブフレームと呼ぶ。
基地局１３は、サブフレームの時間方向の先頭から数シンボルにわたって制御情報を割り当て、無線端末１１，１２に送信する。例えば、基地局１３は、図７の斜線部分に制御情報を割り当て、無線端末１１，１２に送信する。
【００５０】
基地局１３は、サブフレームの残りの領域にデータ信号を割り当て、無線端末１１，１２に送信する。基地局１３は、ＯＦＤＭのシンボル上のＮc個のＳＣに、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭのいずれかで変調した信号を配置し、無線端末１１，１２に信号を送信する。
【００５１】
なお、周波数方向に１２ＳＣごとに区切られたブロックをＲＢ（Resource Block）と呼ぶ。また、複数のＲＢをまとめたものをＲＢＧ（RB Group）と呼ぶ。ＲＢＧを何個のＲＢで定義するかは、処理の内容などによって異なる。
【００５２】
無線端末１１について説明する。なお、無線端末１２も無線端末１１と同様の機能を有し、その説明を省略する。
図８は、無線端末のブロック図である。図８に示すように、無線端末１１は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部３１、チャネル推定部３２、制御情報受信部３３、復調部３４、変調方式推定部３５、動作制御部３６、および復号部３７を有している。
【００５３】
ＦＦＴ部３１には、受信アンテナで受信された時間領域の信号が入力される。ＦＦＴ部３１は、入力された信号のＦＦＴ処理を行い、周波数領域の信号に変換する。
チャネル推定部３２には、ＦＦＴ部３１によって周波数領域に変換されたパイロット信号が入力される。チャネル推定部３２は、入力されたパイロット信号により、ＤＬにおける伝搬路のチャネル値を推定（算出）する。チャネル推定部３２は、例えば、パイロット信号のキャンセル処理等を行って、ＤＬにおける伝搬路のチャネル値を算出する。
【００５４】
制御情報受信部３３は、基地局１３から制御情報を受信する。制御情報には、無線端末１１の受信信号に適用されている変調方式の情報が含まれている。例えば、無線端末１１宛ての信号に１６ＱＡＭの変調方式が適用されていれば、制御情報には、１６ＱＡＭの変調方式が適用されている旨の情報が含まれている。制御情報受信部３３は、制御情報に含まれている変調方式の情報を復調部３４に出力する。
【００５５】
復調部３４は、ＭＬＤ部３４ａおよびＬＬＲ（Log Likelihood Ratio）計算部３４ｂを有している。
ＭＬＤ部３４ａには、ＦＦＴ部３１によって周波数領域に変換された信号と、チャネル推定部３２で推定されたチャネル値とが入力される。
【００５６】
また、ＭＬＤ部３４ａには、制御情報受信部３３により受信された変調方式の情報が入力される。すなわち、ＭＬＤ部３４ａには、無線端末１１宛ての信号に適用されている変調方式の情報が入力される。
【００５７】
ＭＬＤ部３４ａは、基地局１３から通知された変調方式と、他の無線端末１２宛ての信号に適用され得る複数の変調方式とによって、ＭＬＤを行う。
図９は、ＭＬＤ部のブロック図である。図９に示すように、ＭＬＤ部３４ａは、ＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、６４ＱＡＭ演算部４１ｃ、バッファ４２ａ〜４２ｃ、およびセレクタ４３を有している。
【００５８】
ＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃのそれぞれには、ＦＦＴ部３１から出力される信号と、チャネル推定部３２で推定されたチャネル値とが入力される。
【００５９】
また、ＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃのそれぞれには、制御情報受信部３３から出力される変調方式の情報が入力される。すなわち、ＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃのそれぞれには、無線端末１１宛ての信号に適用されている変調方式の情報が入力される。
【００６０】
ＱＰＳＫ演算部４１ａは、入力される変調方式の情報に基づく変調方式と、変調方式ＱＰＳＫとによってレプリカを生成する。ＱＰＳＫ演算部４１ａは、生成したレプリカに、チャネル推定部３２から出力されるチャネル値を考慮（伝搬路の影響を考慮）する。例えば、ＱＰＳＫ演算部４１ａは、チャネル値によって、生成したレプリカの振幅を変更または回転させる。ＱＰＳＫ演算部４１ａは、チャネル値を考慮したレプリカと、ＦＦＴ部３１から出力される信号（シンボル）との距離を算出する。
【００６１】
例えば、入力される変調方式の情報が１６ＱＡＭであったとする。この場合、ＱＰＳＫ演算部４１ａは、１６×４個のレプリカを生成する。ＱＰＳＫ演算部４１ａは、チャネル値を考慮した１６×４個のレプリカと、ＦＦＴ部３１から出力されるシンボルとの距離を算出する。
【００６２】
１６ＱＡＭ演算部４１ｂは、入力される変調方式の情報に基づく変調方式と、変調方式１６ＱＡＭとによってレプリカを生成する。１６ＱＡＭ演算部４１ｂは、生成したレプリカに、チャネル推定部３２から出力されるチャネル値を考慮する。１６ＱＡＭ演算部４１ｂは、チャネル値を考慮したレプリカと、ＦＦＴ部３１から出力されるシンボルとの距離を算出する。
【００６３】
例えば、入力される変調方式の情報が１６ＱＡＭであったとする。この場合、１６ＱＡＭ演算部４１ｂは、１６×１６個のレプリカを生成する。１６ＱＡＭ演算部４１ｂは、チャネル値を考慮した１６×１６個のレプリカと、ＦＦＴ部３１から出力されるシンボルとの距離を算出する。
【００６４】
６４ＱＡＭ演算部４１ｃは、入力される変調方式の情報に基づく変調方式と、変調方式６４ＱＡＭとによってレプリカを生成する。６４ＱＡＭ演算部４１ｃは、生成したレプリカに、チャネル推定部３２から出力されるチャネル値を考慮する。６４ＱＡＭ演算部４１ｃは、チャネル値を考慮したレプリカと、ＦＦＴ部３１から出力されるシンボルとの距離を算出する。
【００６５】
例えば、入力される変調方式の情報が１６ＱＡＭであったとする。この場合、６４ＱＡＭ演算部４１ｃは、１６×６４個のレプリカを生成する。６４ＱＡＭ演算部４１ｃは、チャネル値を考慮した１６×６４個のレプリカと、ＦＦＴ部３１から出力されるシンボルとの距離を算出する。
【００６６】
すなわち、ＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃのそれぞれは、多重されている他の無線端末１２に適用され得る複数の変調方式でＭＬＤを行う。つまり、ＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃのそれぞれは、多重されている他の無線端末１２に、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭの変調方式が適用されていると仮定して、それぞれの変調方式でＭＬＤを行う。
【００６７】
なお、ＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃは、ＲＥごとに距離を算出する。
また、無線端末１２の受信する信号に、その他の変調方式が適用される場合は、それに対応する演算部が設けられる。例えば、無線端末１２に、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、および２５６ＱＡＭの変調方式が適用され得るとする。この場合、ＭＬＤ部３４ａは、図９に示す演算部の他に、１２８ＱＡＭ演算部および２５６ＱＡＭ演算部を有することになる。
【００６８】
ＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃのそれぞれは、算出した距離をバッファ４２ａ〜４２ｃに出力する。例えば、ＱＰＳＫ演算部４１ａは、ＲＥごとに算出した１６×４個の距離をバッファ４２ａに出力する。
【００６９】
また、ＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃのそれぞれは、ＭＬＤの処理過程で得られる所定の情報を変調方式推定部３５へ出力する。ＭＬＤの処理過程で得られる所定の情報は、例えば、最小累積距離である。
【００７０】
最小累積距離とは、あり得る全ての送信信号についての累積距離のうち、最小のものをいう。累積距離とは、受信アンテナごとの受信信号とある送信信号のレプリカとの距離を全ての受信アンテナについて累積したものをいう。例えば、無線端末１１，１２および基地局１３は、２×２のＭＩＭＯ通信を行うとする。基地局１３の送信アンテナ１で送信されたシンボルｘ１と送信アンテナ２で送信されたシンボルｘ２を無線端末１１の受信アンテナ１で受信したときの、受信信号と送信信号のレプリカとの距離をＤ１（ｘ１，ｘ２）、無線端末１１の受信アンテナ２で受信したときの、受信信号と送信信号のレプリカとの距離をＤ２（ｘ１，ｘ２）とすると、送信シンボルのペアｘ１，ｘ２が送信された場合の累積距離はＤ１（ｘ１，ｘ２）＋Ｄ２（ｘ１，ｘ２）である。同様にして、あり得る全ての送信信号のペアについて累積距離を求め、そのうち最小のものが最小累積距離となる。
【００７１】
なお、ＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃのそれぞれは、算出した距離から最小累積距離を算出できる。また、最小累積距離は、ＲＥごとに算出される。また、最小累積距離となるシンボルの組み合わせが、最も尤度の高い送信シンボルの組み合わせと推定できる。
【００７２】
バッファ４２ａ〜４２ｃのそれぞれは、ＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃのそれぞれから出力される距離情報（例えば、シンボルとレプリカとの距離、最小距離、および最小累積距離など）を一時的に記憶する。距離情報は、ＲＥごとに算出され、バッファ４２ａ〜４２ｃに記憶される。
【００７３】
セレクタ４３は、動作制御部３６の制御によって、バッファ４２ａ〜４２ｃのいずれかに記憶された距離情報をＬＬＲ計算部３４ｂに出力する。
例えば、以下で説明する変調方式推定部３５によって、他の無線端末１２の変調方式が１６ＱＡＭと推定されたとする。この場合、セレクタ４３は、動作制御部３６の制御によって、バッファ４２ｂに記憶された距離情報をＬＬＲ計算部３４ｂに出力する。
【００７４】
図８の説明に戻る。変調方式推定部３５は、ＭＬＤ部３４ａの複数の変調方式ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭのそれぞれにおけるＭＬＤ過程で得られる所定の情報（例えば、距離に関する情報）に基づいて、他の無線端末１２宛ての信号に適用されている変調方式を推定する。
【００７５】
例えば、変調方式推定部３５は、ＭＬＤ部３４ａの複数の変調方式のそれぞれにおけるＭＬＤ過程で得られる最小累積距離からメトリックを算出する。メトリックは、例えば、最小累積距離を所定のＲＥで平均化し、それに所定の係数を乗算したものである。変調方式推定部３５は、算出したメトリックに基づいて、他の無線端末１２宛ての信号に適用されている変調方式を推定する。
【００７６】
図１０は、変調方式推定部のブロック図である。図１０に示すように、変調方式推定部３５は、バッファ５１ａ〜５１ｃ、ＱＰＳＫメトリック計算部５２ａ、１６ＱＡＭメトリック計算部５２ｂ、６４ＱＡＭメトリック計算部５２ｃ、および変調方式判定部５３を有している。
【００７７】
バッファ５１ａには、図９で説明したＱＰＳＫ演算部４１ａのＭＬＤの処理過程で得られる所定の情報が入力される。バッファ５１ｂには、１６ＱＡＭ演算部４１ｂのＭＬＤの処理過程で得られる所定の情報が入力される。バッファ５１ｃには、６４ＱＡＭ演算部４１ｃのＭＬＤの処理過程で得られる所定の情報が入力される。所定の情報は、例えば、ＲＥごとに算出される最小累積距離である。バッファ５１ａ〜５１ｃは、所定のＲＥ数の最小累積距離を一時記憶する。
【００７８】
ＱＰＳＫメトリック計算部５２ａは、バッファ５１ａに記憶されている、ＱＰＳＫ演算部４１ａのＭＬＤ過程で得られた所定の情報に基づいて、他の無線端末１２がＱＰＳＫを適用していると推定するための指標となるメトリックを算出する。例えば、ＱＰＳＫメトリック計算部５２ａは、バッファ５１ａに記憶されている、ＱＰＳＫ演算部４１ａの算出した最小累積距離に基づいて、メトリックを算出する。メトリックは、例えば、バッファ５１ａに記憶されている最小累積距離を加算し、それに所定の係数を乗算した値である。
【００７９】
１６ＱＡＭメトリック計算部５２ｂは、バッファ５１ｂに記憶されている、１６ＱＡＭ演算部４１ｂのＭＬＤ過程で得られた所定の情報に基づいて、他の無線端末１２が１６ＱＡＭを適用していると推定するための指標となるメトリックを算出する。例えば、１６ＱＡＭメトリック計算部５２ｂは、バッファ５１ｂに記憶されている、１６ＱＡＭ演算部４１ｂの算出した最小累積距離に基づいて、メトリックを算出する。メトリックは、例えば、バッファ５１ｂに記憶されている最小累積距離を加算し、それに所定の係数を乗算した値である。
【００８０】
６４ＱＡＭメトリック計算部５２ｃは、バッファ５１ｃに記憶されている、６４ＱＡＭ演算部４１ｃのＭＬＤ過程で得られた所定の情報に基づいて、他の無線端末１２が６４ＱＡＭを適用していると推定するための指標となるメトリックを算出する。例えば、６４ＱＡＭメトリック計算部５２ｃは、バッファ５１ｃに記憶されている、６４ＱＡＭ演算部４１ｃの算出した最小累積距離に基づいて、メトリックを算出する。メトリックは、例えば、バッファ５１ｃに記憶されている最小累積距離を加算し、それに所定の係数を乗算した値である。
【００８１】
なお、無線端末１２にその他の変調方式が適用される場合は、それに対応する計算部が設けられる。例えば、無線端末１２に、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、および２５６ＱＡＭの変調方式が適用され得るとする。この場合、変調方式推定部３５は、図１０に示す計算部の他に、１２８ＱＡＭメトリック計算部および２５６ＱＡＭメトリック計算部を有することになる。また、変調方式推定部３５は、図１０に示すバッファの他に、１２８ＱＡＭメトリック計算部および２５６ＱＡＭメトリック計算部に対応した２つのバッファを有することになる。
【００８２】
変調方式判定部５３は、ＱＰＳＫメトリック計算部５２ａ、１６ＱＡＭメトリック計算部５２ｂ、および６４ＱＡＭメトリック計算部５２ｃのそれぞれによって算出されたメトリックに基づいて、他の無線端末１２に適用されている変調方式を推定する。
【００８３】
例えば、変調方式判定部５３は、メトリックの大きさで無線端末１２の変調方式を推定する。例えば、変調方式判定部５３は、１６ＱＡＭメトリック計算部５２ｂから出力されるメトリックが最も小さければ、無線端末１２の変調方式は、１６ＱＡＭであると推定する。
【００８４】
すなわち、無線端末１２の変調方式と合っているＭＬＤ部３４ａのＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃのいずれかから、例えば、最も小さい最小累積距離が出力される。例えば、無線端末１２の変調方式が１６ＱＡＭであったとすると、１６ＱＡＭ演算部４１ｂから出力される最小累積距離が、他の演算部から出力される最小累積距離よりも小さくなる。そして、最小累積距離に基づいて計算されるメトリックの値も小さくなる。これにより、無線端末１２の変調方式を、例えば、１６ＱＡＭと推定することができる。なお、メトリックには、所定の係数が乗算され、推定の判定に重みが付加されるが、これについては後述する。
【００８５】
図８の説明に戻る。動作制御部３６は、制御情報受信部３３で受信された変調方式と、変調方式推定部３５で推定された変調方式とでＭＬＤを行うようにＭＬＤ部３４ａを制御する。
【００８６】
例えば、動作制御部３６は、図９に示す各演算部の距離情報を記憶したバッファ４２ａ〜４２ｃのうち、変調方式推定部３５で推定された変調方式に対応する演算部の距離情報がＬＬＲ計算部３４ｂに出力されるように、セレクタ４３を制御する。例えば、無線端末１２の変調方式は、変調方式推定部３５によって、１６ＱＡＭと推定されたとする。この場合、動作制御部３６は、バッファ４２ｂに記憶されている距離情報がＬＬＲ計算部３４ｂに出力されるように、セレクタ４３を制御する。
【００８７】
ＬＬＲ計算部３４ｂは、ＭＬＤ部３４ａから出力される距離情報に基づいて、ＬＬＲを計算する。
復号部３７は、ＬＬＲ計算部３４ｂから出力されるＬＬＲに基づいて、受信信号の復号を行う。
【００８８】
以下、数式を用いて無線端末１１の動作を説明する。
基地局１３の送信アンテナ２から、無線端末１１に信号点Ａが送信され、基地局１３の送信アンテナ１から、無線端末１２に信号点Ｂが送信されているとする。また、無線端末１１の受信信号ベクトルをｙ、チャネル行列をＨ、雑音ベクトルをｎとする。送信信号と受信信号との間には、次の式（１ａ），（１ｂ）のように示される。
【００８９】
【数１】
0005691894.tif 000002
【００９０】
なお、チャネル行列Ｈの値は、チャネル推定部３２より得られる。
無線端末１１のＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃ（以下、これらを単に演算部と呼ぶことがある）は、無線端末１２の変調方式を推定するためのメトリックを算出するために、無線端末１２の変調方式として、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭを仮定し、それぞれについてＭＬＤを行う。ＭＬＤとしては、Ｆｕｌｌ−ＭＬＤを用いてもよいし、ＱＲ分解を用いたＭＬＤを用いてもよい。以下では、ＱＲ分解を用いたＭＬＤの例を示す。
【００９１】
チャネル行列についてＱＲ分解を行うため、受信信号ベクトルおよびチャネル行列にＱHを乗算すると、受信信号ベクトルおよびチャネル行列は、それぞれ式（２ａ），（２ｂ）のように示される。
【００９２】
【数２】
0005691894.tif 000003
【００９３】
なお、Ｑは、ユニタリ行列、ＱHは、エルミート転置したユニタリ行列である。Ｒは、上三角行列である。
各演算部は、上記のようにして求めた受信信号ベクトルｚおよび上三角行列Ｒを用い、無線端末１２の適用し得る変調方式ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭのそれぞれにおいて、受信信号ベクトルとレプリカとの距離を算出する。また、各演算部は、無線端末１２の適用し得る変調方式ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭのそれぞれにおいて、累積距離が最小となる信号点のペアを以下のように選択する。
【００９４】
【数３】
0005691894.tif 000004
【００９５】
一番上の信号点のペアは、無線端末１２の変調方式をＱＰＳＫと仮定して算出した、累積距離が最小となる無線端末１１宛ての信号点および無線端末１２宛ての信号点である。上から２番目の信号点のペアは、無線端末１２の変調方式を１６ＱＡＭと仮定して算出した、累積距離が最小となる無線端末１１宛ての信号点および無線端末１２宛ての信号点である。一番下の信号点のペアは、無線端末１２の変調方式を６４ＱＡＭと仮定して算出した、累積距離が最小となる無線端末１１宛ての信号点および無線端末１２宛ての信号点である。
【００９６】
上記に示した各変調方式における信号点のペアの最小累積距離は、次の式（３）に基づいて、式（３ａ）〜（３ｃ）で示される。
【００９７】
【数４】
0005691894.tif 000005
【００９８】
なお、式（３ａ）〜（３ｃ）の右辺第１項は、基地局１３の送信アンテナ１で送信されたシンボルＢ〜と送信アンテナ２で送信されたシンボルＡ〜を無線端末１１の受信アンテナ１で受信したときの、受信信号と送信信号のレプリカとの距離を示し、第２項は、基地局１３の送信アンテナ１で送信されたシンボルＢ〜と送信アンテナ２で送信されたシンボルＡ〜を無線端末１１の受信アンテナ２で受信したときの、受信信号と送信信号のレプリカとの距離を示している。
【００９９】
各演算部は、以上の処理をＲＥごとに行う。すなわち、各演算部は、ＲＥごとに、ＱＲ分解を用いて受信信号ベクトルとレプリカとの距離を算出し、図９に示すバッファ４２ａ〜４２ｃに出力する。また、各演算部は、ＲＥごとに最小累積距離を算出し、図１０に示すバッファ５１ａ〜５１ｃに出力する。
【０１００】
図１０に示すＱＰＳＫメトリック計算部５２ａ、１６ＱＡＭメトリック計算部５２ｂ、および６４ＱＡＭメトリック計算部５２ｃ（以下、これらを単に計算部と呼ぶことがある）は、バッファ５１ａ〜５１ｃに記憶されている最小累積距離に基づいて、メトリックを算出する。
【０１０１】
例えば、各計算部は、バッファ５１ａ〜５１ｃに、Ｎave個のＲＥについての最小累積距離が記憶されたら、それらを平均化する。例えば、各計算部は、バッファ５１ａ〜５１ｃに記憶されているＮave個の最小累積距離を合算し、Ｎaveで除算する。そして、各計算部は、平均化した最小累積距離に所定の係数を乗算してメトリックを算出する。
【０１０２】
各演算部によって算出されるメトリックは、次の式（４ａ）〜（４ｃ）で示される。
【０１０３】
【数５】
0005691894.tif 000006
【０１０４】
例えば、式（４ａ）は、式（３ａ）で示されるＱＰＳＫの最小累積距離をＮave個合算し、係数ＣQPSKを乗算している。なお、式（４ａ）〜（４ｃ）では、Ｎaveで除算していない。式（４ａ）〜（４ｃ）で示される各メトリックは、無線端末１２に適用されている変調方式を推定するための指標を示し、それぞれのメトリックを同じＮaveで除算しても、指標は変わらないからである。
【０１０５】
なお、平均化するＲＥの個数Ｎaveは、ある１シンボル内の個数であってもよいし、複数のシンボルにわたる個数であってもよい。
式（４ａ）〜（４ｃ）に乗算されている係数ＣQPSK，Ｃ16QAM，Ｃ64QAMは、無線端末１２に適用されている変調方式が推定されにくくするための重み付けである。係数の値が大きいほど、その係数を乗算された変調方式は、変調方式判定部５３によって、推定されにくくなる。
【０１０６】
例えば、係数ＣQPSK，Ｃ16QAM，Ｃ64QAMの値をそれぞれ、１．０，１．０，２．０とする。この場合、６４ＱＡＭの平均化した最小累積距離が、他の変調方式の平均化した最小累積距離より小さくても、係数２．０を乗算したことにより、６４ＱＡＭのメトリックが他の変調方式のメトリックより大きくなれば、６４ＱＡＭは、変調方式判定部５３によって、推定されなくなる。
【０１０７】
係数の値は、例えば、多値の変調方式ほど大きな値とする。これは、多値の変調方式ほど、レプリカの密度が高くなり、ノイズによっては、レプリカと信号点の距離が小さくなり、多値の変調方式が推定され易くなるためである。もちろん、係数の値が大きすぎると、多値の変調方式が推定されなくなるので、適切な値を設定する。例えば、係数は、所定のノイズがあっても、適切な変調方式が推定され、所望のＢＥＲが得られるようシミュレーションを行って決める。
【０１０８】
変調方式判定部５３は、例えば、各演算部によって算出されたメトリックが最小となる変調方式を推定する。例えば、変調方式判定部５３は、次の式（５）によって、無線端末１２に適用されている変調方式を推定する。
【０１０９】
【数６】
0005691894.tif 000007
【０１１０】
以下、無線端末１１のＢＥＲについて説明する。
図１１は、無線端末のＢＥＲを説明する図である。図１１の横軸はＳＮＲ［ｄＢ］を示し、縦軸は誤り率を示している。
【０１１１】
図１１に示す波形Ｗ２１は、ＭＵ−ＭＩＭＯの無線端末において、ＭＭＳＥで受信信号を復調した場合の誤り率を示している。
波形Ｗ２２は、ＭＵ−ＭＩＭＯの無線端末において、他の無線端末の変調方式が１６ＱＡＭと知って、ＭＬＤで受信信号を復調した場合の誤り率を示している。
【０１１２】
波形Ｗ２３は、無線端末１１において、データ領域の先頭１シンボルにおいて、１ＲＢのＲＥで最小累積距離を平均化し、係数ＣQPSK，Ｃ16QAM，Ｃ64QAMの値をそれぞれ、１．０，１．０，１．４とした場合の誤り率を示している。なお、他の無線端末１２には、１６ＱＡＭの変調方式が適用されているとする。
【０１１３】
波形Ｗ２４は、無線端末１１において、データ領域の先頭１シンボルにおいて、１ＲＢのＲＥで最小累積距離を平均化し、係数ＣQPSK，Ｃ16QAM，Ｃ64QAMの値をそれぞれ、１．０，１．０，２．０とした場合の誤り率を示している。なお、他の無線端末１２には、１６ＱＡＭの変調方式が適用されているとする。
【０１１４】
波形Ｗ２３，Ｗ２４に示すように、他の無線端末１２の変調方式を推定してＭＬＤを行う無線端末１１は、波形Ｗ２１に示すＭＭＳＥより誤り率が低い。
また、適切な係数を設定することにより、無線端末１１は、波形Ｗ２２，Ｗ２４に示すように、他の無線端末の変調方式を１６ＱＡＭと知って、ＭＬＤで受信信号を復調した場合の誤り率と同程度の誤り率を得ることができる。
【０１１５】
このように、無線端末１１は、自分宛ての信号に適用される変調方式を受信し、受信した変調方式と、他の無線端末１２宛てに適用され得る複数の変調方式とによって、ＭＬＤを行う。そして、無線端末１１は、ＭＬＤ部３４ａの複数の変調方式のそれぞれにおけるＭＬＤ過程で得られる所定の情報に基づいて、他の無線端末１２宛ての信号に適用されている変調方式を推定するようにした。これにより、無線端末１１は、多重されている他の無線端末１２の変調方式が通知されなくても受信信号を復調することができる。
【０１１６】
また、無線端末１１は、所定の情報に重み付けを付加したメトリックを算出し、算出したメトリックによって、他の無線端末１２宛ての信号に適用されている変調方式を推定するようにした。これにより、無線端末１１は、他の無線端末１２宛ての信号に適用されている変調方式を適切に推定することができる。
【０１１７】
なお、上記では、最小累積距離に基づいてメトリックを算出する例を示したがこれに限られない。例えば、最小距離に基づいてメトリックを算出してもよい。例えば、式（３ａ）〜（３ｃ）の第１項で示される最小距離または第２項で示される最小距離でメトリックを算出してもよい。すなわち、ある受信アンテナで受信した受信信号と送信信号のレプリカとの最小距離に基づいてメトリックを算出するようにしてもよい。
【０１１８】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第３の実施の形態では無線リソースのデータ領域の先頭から所定領域における最尤検出過程で得られる所定の情報を用いて、他の無線端末の変調方式を推定する。まず、無線リソースの割り当てについて説明する。
【０１１９】
図１２は、無線リソースの割り当てを説明する図である。図１２に示す無線リソース６１は、基地局１３の送信アンテナ１から送信されるデータに割り当てられる無線リソースを示している。無線リソース６２は、基地局１３の送信アンテナ２から送信されるデータに割り当てられる無線リソースを示している。
【０１２０】
図１２に示すように、サブフレームの先頭から数シンボルは、制御情報の送信に用いられ、残りのシンボルは、データ送信に用いられる。以下では、無線リソース６１，６２の制御情報の送信に用いられる領域を制御領域と呼び、データ送信に用いられる領域をデータ領域と呼ぶことがある。
【０１２１】
ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａでは、データの割り当ては、時間方向ではサブフレーム単位で行われ、周波数方向ではＲＢ単位で行われる。このため、ＭＵ−ＭＩＭＯで多重される無線端末１１，１２は、サブフレームおよびＲＢごとに異なる。また、変調方式もサブフレームおよびＲＢごとに異なる。
【０１２２】
例えば、図１２では、送信アンテナ１の無線リソース６１の３ＲＢに、無線端末１１が割り当てられている。また、送信アンテナ２の無線リソース６２の２ＲＢに、無線端末１２が割り当てられている。また、送信アンテナ２の無線リソース６２の３ＲＢに、その他の無線端末（以下、無線端末Ａと呼ぶことがある）が割り当てられている。
【０１２３】
データの復調は、データ領域の先頭シンボルのＲＥから行われる。そのため、データの復調は、多重されている他の無線端末１２，Ａの変調方式の推定が完了するまで、開始することができない。
【０１２４】
そこで、第３の実施の形態の無線端末１１では、データ領域の先頭から所定領域におけるデータを用いて他の無線端末１２，Ａの変調方式を推定する。すなわち、無線端末１１は、データ領域の先頭から所定領域におけるデータのＭＬＤ過程で得られる所定の情報に基づいて、他の無線端末１２，Ａ宛ての信号に適用されている変調方式を推定する。そして、無線端末１１は、推定した変調方式で、時間方向で後ろにあるデータの復調を行う。
【０１２５】
また、変調方式の推定処理は、例えば、第２の実施の形態で説明したように、複数の変調方式を仮定してＭＬＤを行い、その距離情報を変調方式ごとに対応したバッファ４２ａ〜４２ｃに蓄積している。従って、他の無線端末１２，Ａに適用されている変調方式が何であっても、変調方式の推定に使われたＲＥについては、すでに距離情報が得られている。よって、無線端末１１は、そのＲＥについては、復調処理のステップで改めてＭＬＤを行わない。
【０１２６】
なお、図１２においては、無線端末１１は、自分に割り当てられたＲＢと多重する他の無線端末１２，Ａの変調方式を推定する。例えば、無線端末１１は、無線端末１２の２つのＲＢにおける変調方式と、無線端末Ａの３個のＲＢのうちの一番上のＲＢにおける変調方式とを推定する。
【０１２７】
図１３は、第３の実施の形態に係る変調方式の推定および復調を説明する図である。第３の実施の形態に係る無線端末１１のブロックは、図８〜図１０と同様である。ただし、以下で説明する部分が異なる。
【０１２８】
図１３には、無線端末１１に割り当てられた無線リソースが示してある。図１３の左側に示す無線リソースは、他の無線端末１２，Ａの変調方式を推定するステップにおける無線リソースを示し、右側に示す無線リソースは、データを復調するステップにおける無線リソースを示している。
【０１２９】
図１３に示す領域７１ａ，７２ａは、制御領域を示している。領域７１ｂ，７２ｂは、データ領域を示している。
無線端末１１の変調方式推定部３５は、図１３の左側に示す無線リソースの枠７１ｃ，７１ｄに示すように、ＲＢ単位で他の無線端末１２，Ａの変調方式を推定する。変調方式推定部３５は、データ領域の先頭から所定領域（所定のシンボルの領域）におけるデータのＭＬＤ過程で得られる所定の情報に基づいて、他の無線端末１２，Ａの変調方式を推定する。
【０１３０】
例えば、変調方式推定部３５は、枠７１ｃ内の全部または１部のＲＥにおけるＭＬＤ過程で得られる所定の情報に基づいて、他の無線端末１２の変調方式をＱＰＳＫと推定する。また、変調方式推定部３５は、枠７１ｄ内の全部または１部のＲＥにおけるＭＬＤ過程で得られる所定の情報に基づいて、他の無線端末Ａの変調方式を１６ＱＡＭと推定する。
【０１３１】
復調部３４は、変調方式推定に用いられなかったデータを、推定された変調方式を用いて復調する。例えば、復調部３４は、図１３の右側に示す無線リソースの枠７２ｃに示すデータを、推定された変調方式ＱＰＳＫを用いて復調する。また、復調部３４は、枠７２ｄに示すデータを、推定された変調方式１６ＱＡＭを用いて復調する。なお、枠７２ｅ，７２ｆは、変調方式の推定に用いられたデータの領域を示し、枠７１ｃ，７１ｄに対応する。
【０１３２】
枠７２ｅ，７２ｆ内のデータは、変調方式の推定処理の際に、ＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃによって、距離情報が算出されている。算出された距離情報は、バッファ４２ａ〜４２ｃに記憶されている。従って、復調部３４は、枠７２ｅ，７２ｆ内のデータのＭＬＤを行わなくて済む。
【０１３３】
データの割り当てがＲＢ単位でなく、ＲＢＧ単位の場合には、ＲＢＧ内の複数のＲＢに跨って変調方式を推定してもよい。
図１４は、変調方式の推定および復調をＲＢＧ単位で行う場合を説明する図である。
【０１３４】
図１４には、無線端末１１に割り当てられた無線リソースが示してある。図１４の左側に示す無線リソースは、他の無線端末１２，Ａの変調方式を推定するステップにおける無線リソースを示し、右側に示す無線リソースは、データを復調するステップにおける無線リソースを示している。
【０１３５】
図１４に示す領域８１ａ，８２ａは、制御領域を示している。領域８１ｂ，８２ｂは、データ領域を示している。
無線端末１１の変調方式推定部３５は、図１４の左側に示す無線リソースの枠８１ｃ，８１ｄに示すように、ＲＢＧ単位で他の無線端末１２，Ａの変調方式を推定する。変調方式推定部３５は、データ領域の先頭から所定領域におけるデータのＭＬＤ過程で得られる所定の情報に基づいて、他の無線端末１２，Ａの変調方式を推定する。
【０１３６】
例えば、変調方式推定部３５は、枠８１ｃ内の全部または一部のＲＥにおけるＭＬＤ過程で得られる所定の情報に基づいて、他の無線端末１２の変調方式をＱＰＳＫと推定する。また、変調方式推定部３５は、枠８１ｄ内の全部または一部のＲＥにおけるＭＬＤ過程で得られる所定の情報に基づいて、他の無線端末Ａの変調方式を１６ＱＡＭと推定する。
【０１３７】
復調部３４は、変調方式が推定された後のデータを、推定された変調方式を用いて復調する。例えば、復調部３４は、図１４の右側に示す無線リソースの枠８２ｃに示すデータを、推定された変調方式ＱＰＳＫを用いて復調する。また、復調部３４は、枠８２ｄに示すデータを、推定された変調方式１６ＱＡＭを用いて復調する。なお、枠８２ｅ，８２ｆは、変調方式の推定に用いられたデータの領域を示し、枠８１ｃ，８１ｄに対応する。
【０１３８】
枠８２ｅ，８２ｆ内のデータは、変調方式の推定処理の際に、ＱＰＳＫ演算部４１ａ、１６ＱＡＭ演算部４１ｂ、および６４ＱＡＭ演算部４１ｃによって、距離情報が算出されている。算出された距離情報は、バッファ４２ａ〜４２ｃに記憶されている。従って、復調部３４は、枠８２ｅ，８２ｆ内のデータのＭＬＤを行わなくて済む。
【０１３９】
このように、無線端末１１は、無線リソースのデータ領域の先頭から所定領域におけるＭＬＤ過程で得られる所定の情報に基づいて、他の無線端末１２，Ａ宛ての信号に適用されている変調方式を推定するようにした。これにより、無線端末１１は、変調方式の推定の際、複数の変調方式でＭＬＤを行っており、変調方式を推定した後は、その変調方式に対応した距離情報を用いて復調ができ、データ処理の遅延を抑制することができる。
【０１４０】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第１の実施の形態から第３の実施の形態で説明したＭＬＤは、チャネル品質の低下によって変調方式の推定精度が劣化し、ＭＭＳＥやＺＦなどの復調方式より、誤り率が悪くなってしまう場合がある。そこで、第４の実施の形態では、チャネル品質に応じて、復調方式を切替える。
【０１４１】
図１５は、第４の実施の形態に係る無線端末のブロックを示した図である。図１５において、図８と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１５に示すように、無線端末１１は、ＭＭＳＥ部９１および切替え部９２を有している。ＭＭＳＥ部９１には、ＦＦＴ部３１によって周波数領域に変換された信号と、チャネル推定部３２で推定されたチャネル値とが入力される。ＭＭＳＥ部９１は、ＦＦＴ部３１から出力される信号をＭＭＳＥによって復調する。なお、ＭＭＳＥでは、多重されている他の無線端末１２の変調方式を知らなくても信号を復調することができる。ＭＭＳＥ部９１によって復調された信号は、復号部３７へ出力される。
【０１４２】
切替え部９２には、チャネル推定部３２で求められたチャネル推定値が入力される。切替え部９２は、入力されたチャネル推定値により、ＤＬにおけるＳＮＲ（Signal-Noise Ratio）を測定する。すなわち、切替え部９２は、ＤＬにおけるチャネル品質を測定する。切替え部９２は、測定したＳＮＲに基づいて、ＭＭＳＥ部９１およびＭＬＤ部３４ａの一方をアクティブにするためのアクティブ信号を出力する。
【０１４３】
例えば、切替え部９２は、測定したＳＮＲが所定の閾値より大きければ、ＭＬＤ部３４ａが信号を復調するように、ＭＬＤ部３４ａにアクティブ信号を出力する。切替え部９２は、測定したＳＮＲが所定の閾値以下であれば、ＭＭＳＥ部９１が信号を復調するように、ＭＭＳＥ部９１にアクティブ信号を出力する。
【０１４４】
このように、無線端末１１は、チャネル品質に基づいて、ＭＬＤ部３４ａおよびＭＭＳＥ部９１の一方をアクティブにして、信号を復調するようにした。これにより、無線端末１１は、チャネル品質の低下によって、変調方式の推定精度が劣化しても、誤り率の低下を抑制できる。
【０１４５】
なお、上記では、ＭＬＤおよびＭＭＳＥの一方に復調方式を切替えるとしたが、ＭＬＤおよびＺＦの一方に復調方式を切替えるようにしてもよい。例えば、ＭＭＳＥ部９１を、ＺＦにより信号を復調するＺＦ部に置き換えればよい。すなわち、多重される他の無線端末１２の変調方式を知らなくても復調できる復調部に置き換えればよい。
【０１４６】
また、上記では、切替え部９２は、ＳＮＲを測定して、ＭＬＤ部３４ａおよびＭＭＳＥ部９１の一方をアクティブするようにしたが、無線端末１１宛ての信号の変調方式および符号化率の一方または両方に応じて、ＭＬＤ部３４ａおよびＭＭＳＥ部９１の一方をアクティブするようにしてもよい。
【０１４７】
ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａでは、基地局１３は、チャネル品質に応じた変調方式および符号化率で信号を無線端末１１に送信している。変調方式および符号化率は、基地局１３から制御情報により無線端末１１に送信され、無線端末１１は、基地局１３から送信される変調方式および符号化率の一方および両方でチャネルの品質を推定することができる。
【０１４８】
例えば、切替え部９２は、自分宛ての信号にＱＰＳＫの変調方式が適用されている場合、ＤＬにおけるチャネル品質が悪いと判断し、ＭＭＳＥ部９１をアクティブにする。または、切替え部９２は、自分宛ての信号にＱＰＳＫまたは１６ＱＡＭが適用され、符号化率が所定の閾値以下であれば、ＭＭＳＥ部９１をアクティブにする。
【０１４９】
図１６は、無線端末のハードウェア構成例を示した図である。図１６に示すように、無線端末１１は、信号処理用ＨＷ１０１、ＤＳＰ１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０４、ＲＦ（Radio Frequency）部１０５、ＣＰＵ１０６、およびバス１０７を有している。信号処理用ＨＷ１０１、ＤＳＰ１０２、ＲＡＭ１０３、ＲＯＭ１０４、ＲＦ部１０５、およびＣＰＵ１０６は、バス１０７に接続されている。
【０１５０】
ＲＦ部１０５は、無線信号を受信し、受信した無線信号をベースバンド信号に変換する。ベースバンド信号は、例えば、図８に示すＦＦＴ部３１に出力される。
信号処理用ＨＷ１０１は、信号処理をハードウェアによって行う。ＤＳＰ１０２は、信号処理をファームウェアによって行う。通常、信号処理は、信号処理用ＨＷ１０１またはＤＳＰ１０２のいずれかを用いるが、信号処理用ＨＷ１０１とＤＳＰ１０２では、得意とする処理の種類が異なる場合があるため、ＤＳＰ１０２から信号処理用ＨＷを呼び出すようにしてもよい。図８および図１５に示す復調部３４および変調方式推定部３５の機能は、信号処理用ＨＷ１０１およびＤＳＰ１０２の一方または両方によって実現される。
【０１５１】
図８および図１５に示す動作制御部３６は、ＣＰＵ１０６によって実現される。また、図１５に示す切替え部９２の機能は、ＣＰＵ１０６によって実現される。ただし、信号処理用ＨＷ１０１、ＤＳＰ１０２、およびＣＰＵ１０６は、互いの処理を補うことができるため、上記に限定するものではない。例えば、動作制御部３６および切替え部９２の機能をＤＳＰ１０２で実現することもできる。
【０１５２】
ＲＡＭ１０３は、書き込み可能なメモリであり、信号処理用ＨＷ１０１、ＤＳＰ１０２、ＣＰＵ１０６で処理されるデータや計算途中、計算結果などの値が一時的に記憶される。例えば、ＲＡＭ１０３には、受信信号、チャネル値、およびＱＲ分解後の各行列の値などが一時的に記憶される。また、図９に示すバッファ４２ａ〜４２ｃおよび図１０に示すバッファ５１ａ〜５１ｃは、ＲＡＭ１０３によって実現される。
【０１５３】
ＲＯＭ１０４は、読み出し専用のメモリであり、信号処理用ＨＷ１０１、ＤＳＰ１０２、およびＣＰＵ１０６で用いる定数などを事前に記憶する。例えば、ＲＯＭ１０４には、変調方式ごとに異なる係数、平均化するＲＥ数、および復調方式の切替えを判断する閾値などが記憶される。また、ＲＯＭ１０４には、ＤＳＰ１０２およびＣＰＵ１０６の実行するプログラムが格納される。
【０１５４】
図１６に示すハードウェア構成例は、変調方式の推定およびＭＬＤの処理に用いることに限定されない。例えば、図１６に示すハードウェア構成例によって、図８および図１５に示すＦＦＴ部３１、チャネル推定部３２、制御情報受信部３３、および復号部３７の機能も実現してもよい。なお、図１に示した各部の機能も図１６に示すハードウェア構成例によって実現することができる。
【符号の説明】
【０１５５】
１，２  無線端末
１ａ  受信部
１ｂ  ＭＬＤ部
１ｃ  推定部
１ｄ  制御部
３  送信装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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